原型模式

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了原型模式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

什么是原型模式

这种模式是实现了一个原型接口,该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建对象的代价比较大时,则采用这种模式。例如,一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象,在下一个请求时返回它的克隆,在需要的时候更新数据库,以此来减少数据库调用。

原型模式的特点

  1. 由原型对象自身创建目标对象。也就是说,对象创建这一动作发自原型对象本身。
    2.目标对象是原型对象的一个克隆。也就是说,通过Prototype模式创建的对象,不仅仅与原型对象具有相同的结构,还与原型对象具有相同的值。
    3.根据对象克隆深度层次的不同,有浅度克隆与深度克隆。

    原型模式使用场景

    1、资源优化场景。
    2、类初始化需要消化非常多的资源,这个资源包括数据、硬件资源等。
    3、性能和安全要求的场景。
    4、通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限,则可以使用原型模式。
    5、一个对象多个修改者的场景。
    6、一个对象需要提供给其他对象访问,而且各个调用者可能都需要修改其值时,可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。
    7、在实际项目中,原型模式很少单独出现,一般是和工厂方法模式一起出现,通过 clone 的方法创建一个对象,然后由工厂方法提供给调用者。原型模式已经与 Java 融为浑然一体,大家可以随手拿来使用。

    代码体现

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Person implements Cloneable{
    // 姓名
    private String name;
    // 年龄
    private int age;
    // 性别
    private String sex;
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
    
    public Person clone() {
        try {
            Person person  = (Person)super.clone();
            return  person;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        person1.setName("lifengxing");
        person1.setAge(30);
        person1.setSex("男");
        
        Person person2 = person1;
               //先注释这一句,保留上面
        //Person person2 = person1.clone();

        System.out.println("person1的hashcode值:"+person1.hashCode());
                System.out.println(person1.getName());
        System.out.println(person1.getAge());
        System.out.println(person1.getSex());

            System.out.println("person2的hashcode值:"+person2.hashCode());
        System.out.println(person2.getName());
        System.out.println(person2.getAge());
        System.out.println(person2.getSex());
}
}

运行结果:
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public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        person1.setName("lifengxing");
        person1.setAge(30);
        person1.setSex("男");
         //注释这一句,保留下面
        //Person person2 = person1;
        Person person2 = person1.clone();

        System.out.println("person1的hashcode值:"+person1.hashCode());
                System.out.println(person1.getName());
        System.out.println(person1.getAge());
        System.out.println(person1.getSex());

            System.out.println("person2的hashcode值:"+person2.hashCode());
        System.out.println(person2.getName());
        System.out.println(person2.getAge());
        System.out.println(person2.getSex());
}
}

运行结果
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上面的运行结果说明,某个类只要实现了cloneable接口,就能在客户端不用new关键字就可以创建对象,节省了类初始化消耗掉的很多资源

深度克隆和浅克隆的区别

浅克隆是指当一个类包含有引用类型的属性时,他并不能把该属性的值一并克隆过去给另外一个对象,他只能克隆该用用类型属性的引用,这就是浅克隆
举例:(把上面的person类再加一个属性:private List)这里的friends就是一个引用类型的属性

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Person implements Cloneable{
    // 姓名
    private String name;
    // 年龄
    private int age;
    // 性别
    private String sex;
    //朋友
    private List<String> friends;

    public List<String> getFriends() {
        return friends;
    }

    public void setFriends(List<String> friends) {
        this.friends = friends;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
    
    public Person clone() {
        try {
            Person person  = (Person)super.clone();
        
            return  person;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        List<String> friends = new ArrayList<String>();
        friends.add("James");
        friends.add("Yao");
        
        person1.setFriends(friends);
        
        Person person2 = person1.clone();
        
        System.out.println("person1的朋友"+person1.getFriends());
        System.out.println("person2的朋友"+person2.getFriends());
        
        //把朋友集合加一个元素
        friends.add("Mike");
        //把这个集合重新设置成person1的friends属性值,即person1加了一个朋友
        person1.setFriends(friends);

        System.out.println("person1加了一个朋友后的朋友"+person1.getFriends());
        System.out.println("person2在person1加了一个朋友后的的朋友"+person2.getFriends());
    }
}

运行结果
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下面实现深度克隆

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Person implements Cloneable{
    // 姓名
    private String name;
    // 年龄
    private int age;
    // 性别
    private String sex;
    //朋友
    private List<String> friends;

    public List<String> getFriends() {
        return friends;
    }

    public void setFriends(List<String> friends) {
        this.friends = friends;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
    
    public Person clone() {
        try {
            Person person  = (Person)super.clone();
            //new一个新的集合对象,肯定和上面的呢个属性的实例不一样吧
            List<String> newfriends = new ArrayList<String>();
            //遍历愿原有的friends(this.getFriends()),把原有的值添加到这个新的集合对象中
            for(String friend : this.getFriends()) {
                newfriends.add(friend);
            }
            //再把这个集合对象设置到要克隆的person中去
            person.setFriends(newfriends);
            return  person;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


public class MainClass {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person();
        List<String> friends = new ArrayList<String>();
        friends.add("James");
        friends.add("Yao");
        
        person1.setFriends(friends);
        
        Person person2 = person1.clone();
        
        System.out.println("person1的朋友"+person1.getFriends());
        System.out.println("person2的朋友"+person2.getFriends());
        
        //把朋友集合加一个元素
        friends.add("Mike");
        //把这个集合重新设置成person1的friends属性值,即person1加了一个朋友
        person1.setFriends(friends);

        System.out.println("person1加了一个朋友后的朋友"+person1.getFriends());
        System.out.println("person2在person1加了一个朋友后的的朋友"+person2.getFriends());
    }
}

运行结果
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以上是关于原型模式的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

设计模式之原型模式(Prototype)详解及代码示例

设计模式课程 设计模式精讲 9-2 原型模式coding

设计模式--原型模式

5.原型模式

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